筒形件拉伸模具方案設(shè)計(jì)書

1、目錄摘 要 3第 1 章、緒論 51.1 沖壓模具的歷史和背景 51.2 設(shè)計(jì)目的及意義 61.3 目前發(fā)展?fàn)顩r 71.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 14第 2 章、基礎(chǔ)理論分析 152.1 沖壓工藝介紹 152.2 拉深件類型 162.3 筒形件的拉伸變形分析 162.4 拉深成形過程中出現(xiàn)的問題及防止措施 182.4.1 起皺 182.4.2 拉裂 192.5 拉深系數(shù)的計(jì)算 20、拉深系數(shù) 202.5.2 影響極限拉深系數(shù)的因素 202.6 拉深次數(shù)及工序尺寸計(jì)算 212.6.1 拉深次數(shù)的確定 212.6.2 各次拉深工序件尺寸的確定 212.7 圓筒形件拉深的壓邊力與拉深力 212.7.1.壓邊

2、力 212.7.2 拉深力 222.7.3 公稱壓力 232.8 拉深工藝的輔助工序 23第 3 章、工藝分析 243.1 筒形件工藝分析 243.2 計(jì)算毛坯直徑 D 253.3 判斷拉伸次數(shù) 273.4 壓邊力的計(jì)算 273.5 拉伸力的計(jì)算 283.6 公稱壓力的計(jì)算 28第 4 章、模具工作部分尺寸的計(jì)算 294.1 拉伸模的間隙 294.2 拉伸模的圓角半徑 304.2.1 凹模的圓角半徑 304.2.2 凸模圓角半徑 304.3 凹凸模工作部分的尺寸和公差 314.4 模具的總體設(shè)計(jì) 344.5 卸料裝備的選擇 354.6 壓力機(jī)的選擇 36總結(jié) 37致 謝 38參考文獻(xiàn) 39摘要

3、本文介紹了筒形件模具設(shè)計(jì)，并且介紹了筒形件拉伸模具設(shè) 計(jì)的全部過程。對拉伸模具設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的介紹和分析，并且 在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了模具的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括工藝性分析 擬定零件的工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，計(jì)算工具壓力選取壓力機(jī)及確 定壓力中心，確定模具結(jié)構(gòu)及繪制模具總裝配圖，凹凸模公差的 計(jì)算及半徑的確定，確定各主要零件的尺寸，設(shè)計(jì)并繪制總圖， 繪制部分非標(biāo)準(zhǔn)零件圖等一系列工作。關(guān)鍵詞：筒形件 拉伸 模具設(shè)計(jì)ABSTRACTThis paper describes the cylindrical parts mould design and introduces the whole process

4、 of cylindrical parts mould design. On cold stamping mould design a comprehensive introduction and analysis, and on this basis the die design, the design includes analysis of the technology of technological scheme, drew up parts die structure, arrangement and cutting board, computational tool pressu

5、re center and confirming the selected press mould structure and rendering, identify sketch, punching mould assembly blade dimensions and tolerances of calculation, punching the blade dimensions and tolerances of computing, confirm the main parts structure size, design and drawing layout, and select

6、the standard parts, and draw the part of non-standard parts graph, and a series of work。Keywords: cylindrical parts drawing mold design第 1 章 緒論筒形件拉伸模具設(shè)計(jì)是為模具設(shè)計(jì)與制造專業(yè)學(xué)生在學(xué)完 基礎(chǔ)理論課、技術(shù)基礎(chǔ)和專業(yè)課的基礎(chǔ)上，所設(shè)置的一個(gè)重要的 實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)。其目的是：具體應(yīng)用和鞏固本課程及有關(guān)修課 的理論知識、生產(chǎn)知識，了解沖壓模模具設(shè)計(jì)的一般設(shè)計(jì)方法和 步驟；培養(yǎng)設(shè)計(jì)能力，為以后進(jìn)行設(shè)計(jì)工作打下基礎(chǔ)；結(jié)合生產(chǎn) 和使用等條件，獨(dú)立地完成模具總

7、體結(jié)構(gòu)及其零部件的設(shè)計(jì)。熟 練掌握徒手測繪的能力和 AutoCAD 繪圖軟件的應(yīng)用能力，熟悉和 運(yùn)用參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)手冊、了解有關(guān)國家（部頒）標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等， 加強(qiáng)對模具設(shè)計(jì)的認(rèn)識，培養(yǎng)獨(dú)立分析問題和解決問題的能力。由于個(gè)人設(shè)計(jì)水平有限，本設(shè)計(jì)定存在許多錯(cuò)誤和不妥之處， 請各位指導(dǎo)老師批評和雅正，懇請老師不吝賜教，同學(xué)提出寶貴 的意見和建議，在此表示衷心的感謝！1.1 沖壓模具的歷史和背景冷沖壓加工工藝在我國已有悠久的歷史。據(jù)文獻(xiàn)記載 : 我國 勞動人民遠(yuǎn)在青 銅時(shí)期就發(fā)現(xiàn)了金屬具有錘擊變形的性能 , 到了 戰(zhàn)國時(shí)代（公元前403前221年）已經(jīng)能煉劍淬火。我們的祖 先在 2300 年前已掌握了錘

8、擊金屬制造兵器和各種日 用品技術(shù)。 在漫長的封建社會時(shí)期 , 我國勞動人民在金、銀、銅裝飾品和日用 品 的制作中 , 更是顯示出了精巧的工藝技術(shù)和高超的藝術(shù)水平 , 令人嘆為觀止。 近代,從上個(gè)世紀(jì) 20 年代開始 ,金屬制品、玩具 和小五金等行業(yè)就開始使用 沖床、壓力機(jī)等簡易機(jī)械設(shè)備及相應(yīng) 的模具加工產(chǎn)品的毛坯或某些零部件 , 其中 的“刀口模子”專門 用于落料、沖孔 , “塢工模子”可用于金屬拉伸。由于生產(chǎn) 力較 為低下 , 技術(shù)水平不夠 , 當(dāng)時(shí)各廠使用的沖壓設(shè)備功率都不大 , 甚 至大多還是 手扳腳踏。模具加工業(yè)以手工為主 , 故而模具的精度 不高,損壞率大。直到 20 世 紀(jì) 40

9、年代初, 出現(xiàn)水壓機(jī)冷沖模 具。50 年代公私合營后 ,增添了磨床、銑床和鋸 床等設(shè)備 ,又配 上硬度計(jì)、外徑內(nèi)徑測定器和塊規(guī)等較為精密的測量設(shè)備 , 冷沖模 具的精度得以提高。六七十年代 , 隨著產(chǎn)品生產(chǎn)大量使用沖壓機(jī)床 冷沖模具已從 原來單沖落料、單沖孔模具發(fā)展為落料、沖孔復(fù)合 模。同時(shí)由于冷沖模架標(biāo)準(zhǔn)件 的出現(xiàn) , 使模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)形式多樣 化,精度也由此提高。與此同時(shí) , 隨著熱處理技 術(shù)的進(jìn)步和檢測手 段的完善,冷沖模具使用壽命提高57倍。這一時(shí)期，還由于 成 型磨削、電脈沖和線切割機(jī)等機(jī)床相繼使用 , 又采用硬質(zhì)合金為模 具材料 , 冷沖 模具的制作工藝有了新的發(fā)展。設(shè)計(jì)人員改進(jìn)制模

10、 工藝, 具有自動送料、自動理 片和接料裝置的復(fù)合模具大量問世。 靠模銑床引進(jìn)后 , 用石膏、木模或?qū)嵨锛纯?翻制出相同形狀的模 芯, 使復(fù)合拉深模具的制作方便了許多 , 確保了精度。 70 年代 以 后, 使用斜度線切割機(jī)加工冷沖模具 , 其凸模 （沖頭）和凹?？上却?火處理再切割 裝配, 取代了原來冷沖模具制作需要熱處理 -裝配 - 變形修正的繁瑣工藝，模具的精度可達(dá)到0.01mm?？梢哉f這段 時(shí)間我國的模具產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異。1.2 設(shè)計(jì)目的及意義由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤 其是大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。從精細(xì)的電子元件、儀表指針 到汽車的覆蓋件、高壓容器封頭以及

11、航空航天器的蒙皮、機(jī)身等 均需沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提 高，不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì) 量輕、剛度好的沖壓件所代替。本課題為筒形件拉伸模具設(shè)計(jì)，拉伸是利用拉伸模具將沖裁 好的平板毛坯壓制成各種開口的空心件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心 件毛坯，加工成其他形狀空新建的一種基本沖壓加工方法，拉伸 的應(yīng)用非常廣泛，是冷沖壓的基本工序之一。因?yàn)槟＞咧圃鞂χ圃鞓I(yè)的重大作用，激勵(lì)我趁此畢業(yè)設(shè)計(jì)的 良機(jī)，選擇此課題，希望能夠掌握各種模具制造方法的基本原理 和特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)、制造模具時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，學(xué)習(xí)如何充分考 慮它們的特點(diǎn)，選用最佳的工藝方案；掌握各種制造方法

12、對模具 結(jié)構(gòu)的要求，具有分析模具結(jié)構(gòu)工藝性的能力，能夠設(shè)計(jì)出工藝 性能良好的模具結(jié)構(gòu)；了解國內(nèi)先進(jìn)的模具制造技術(shù)，盡量采用 新工藝、新技術(shù)。并且鞏固和加深已經(jīng)學(xué)過的理論知識，提高自 己的綜合分析和解決工程實(shí)際問題的能力，為工作以后的發(fā)展奠 定良好的基礎(chǔ)。1.3 目前發(fā)展?fàn)顩r模具是機(jī)械制造業(yè)中技術(shù)先進(jìn)、影響深遠(yuǎn)的重要工藝裝備 , 具 有生產(chǎn)效率高、材料利用率高、制件質(zhì)量優(yōu)良、工藝適應(yīng)性好等 特點(diǎn) , 被廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、航天、航空、輕工、電子、電器、 儀表等行業(yè)。 2005年中國模具工業(yè)產(chǎn)值達(dá)到 610億元, 增長率保持 在 25% 的高水平 , 行業(yè)的生產(chǎn)能力約占世界總量的 10%, 僅次

13、于日 本、美國而位列世界第三。當(dāng)前，我國模具制造方面與工業(yè)發(fā)達(dá) 國家相比，差距較大主要表現(xiàn)在：（ 1）標(biāo)準(zhǔn)化程度低 ;（2）模具制造精度低、周期長。提高勞動生產(chǎn)率、產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、擴(kuò)大沖壓工藝應(yīng)用 范圍；提高沖壓零件精度、減少制造周期、提高模具壽命；模具 的標(biāo)準(zhǔn)化及專業(yè)化、管理的統(tǒng)一化及等級化；提高專業(yè)人員的技 術(shù)水平和素質(zhì)。沖壓是利用安裝在沖壓設(shè)備上的模具對材料施加壓力，使其 產(chǎn)生分離或塑性變形，從而獲得所需零件的一種壓力加工方法。 由于沖壓加工具有許多突出的優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是 大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。從精細(xì)的電子元件、儀表指針到汽 車的覆蓋件、高壓容器封頭以及航空航天器的

14、蒙皮、機(jī)身等均需 沖壓加工。隨著工業(yè)產(chǎn)品的不斷發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)水平不斷提高， 不少過去用鑄造、鍛造、切削加工方法制造的零件，已被質(zhì)量輕、 剛度好的沖壓件所代替。我國沖壓模具無論在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術(shù)和能力等方 面都已有了很大發(fā)展，但與國民經(jīng)濟(jì)需求和世界先進(jìn)水平相比， 差距仍很大，一些大型精密、復(fù)雜、長壽命的高檔模具每年仍大 量進(jìn)口，特別是中高檔轎車的覆蓋件模具，目前仍主要依靠進(jìn)口。 一些低檔次的簡單沖模，已趨供過于求，市場競爭激烈。我國沖 壓模具產(chǎn)品質(zhì)量水平低主要表現(xiàn)在精度、表面粗糙度、壽命及模 具的復(fù)雜程度上；生產(chǎn)工藝水平低則主要表現(xiàn)在加工工藝、加工 裝備等方面?，F(xiàn)代模具工業(yè)有“不衰亡工業(yè)

15、”之稱。世界模具市場總體上 供不應(yīng)求，市場需求量維持在 600 億至 650 億美元，同時(shí)，我國 的模具產(chǎn)業(yè)也迎來了新一輪的發(fā)展機(jī)遇。近幾年，我國模具產(chǎn)業(yè) 總產(chǎn)值保持 13%的年增長率（據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)， 2004 年國內(nèi)模具進(jìn) 口總值達(dá)到 600多億，同時(shí)，有近 200 個(gè)億的出口）。目前，中國 17000多個(gè)模具生產(chǎn)廠點(diǎn)， 從業(yè)人數(shù)約 50 多萬。 工業(yè)總產(chǎn)值中企 業(yè)自產(chǎn)自用的約占三分之二，作為商品銷售的約占三分之一。在 模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占 50%，塑料模具約占 33%， 壓鑄模具約占 6%，其它各類模具約占 11%。由于沖壓工藝具有生產(chǎn)率、生產(chǎn)成本低、材料利用率高、能 成形復(fù)雜

16、零件、適合大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，在某些領(lǐng)域已取代機(jī)械 加工，并正逐步擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測，到 本世紀(jì)中，機(jī)械零部件中 60%的粗加工、 80%的精加工要由模具來 完成。因此，沖壓技術(shù)對發(fā)展生產(chǎn)、增加效益、更新產(chǎn)品等方面 具有重要作用。在近半個(gè)世紀(jì)以來，我國的冷沖壓工藝和其它生 產(chǎn)工藝一樣，得到了迅速的發(fā)展。在一些工廠中，建立了具有現(xiàn) 代規(guī)模和技術(shù)先進(jìn)的冷沖壓生產(chǎn)車間，并建立了專門研究冷沖壓 技術(shù)的科研機(jī)構(gòu)及專業(yè)性工廠，培養(yǎng)了大批從事冷沖壓生產(chǎn)的科 技人員，廣泛地開展了冷沖壓生產(chǎn)的科技及學(xué)術(shù)活動，編輯出版 了各種冷沖壓技術(shù)資料，從而使冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)得到了迅速發(fā)展。 在冷沖壓生產(chǎn)中，

17、出現(xiàn)了很多可喜的高科技成果。沖壓加工的工 藝和設(shè)備正在不斷地發(fā)展，例如精密沖裁、冷擠壓、多工位自動 沖壓、高速成形、液壓成形、超塑沖壓等，把冷沖壓生產(chǎn)技術(shù)提 高到了新的水平。為了適應(yīng)冷沖壓工藝水平的提高，我國對沖模 的研制也在不斷加強(qiáng)。近年來，出現(xiàn)了很多制造周期短、使用壽 命長的新型沖模結(jié)構(gòu)。并且，模具加工工藝及模具材料也相應(yīng)地 在不斷革新，例如采用鋼結(jié)硬質(zhì)合金、硬質(zhì)合金或低熔點(diǎn)合金澆 注模具、采用電加工技術(shù)及計(jì)算機(jī)制造沖模等以適用于不同的生 產(chǎn)條件。從而使沖壓生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量、勞動生產(chǎn)率大大提高，成 本也大幅度下降，有利地推動了我國社會主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展。我國的模具工業(yè)的發(fā)展，日益受到人們的重

18、視和關(guān)注，在電 子、汽車、電機(jī)、電器、儀器、儀表、家電和通信等產(chǎn)品中， 60%-80%的零部件都要依靠模具成形（型）。用模具生產(chǎn)制件所具備的高 精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和代消耗，是其它加工 制造方法所不能比擬的。近幾年，我國模具工業(yè)一直以每年 15% 左右的增長速度發(fā)展， 2003 年，我國模具總產(chǎn)值超過 400 億元人 民幣。模具工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，在很大程度上取決于模具加工設(shè) 備、軟件及切削刀具的制造水平。如今，人們對手機(jī)、電腦、汽 車、手表、數(shù)碼電子等商品的要求一點(diǎn)也不低于發(fā)達(dá)國家。但另 一方面，我國生產(chǎn)這些商品所需模具的工作母機(jī)即模具加工設(shè)備 的制造水準(zhǔn)，從總體上來說還是比較

19、低的。這就出現(xiàn)了一個(gè)奇怪 的現(xiàn)象，這些年我國模具生產(chǎn)所需的先進(jìn)加工設(shè)備、制造軟件及 切削刀具進(jìn)口越來越多。去年，我國機(jī)床進(jìn)口約 60 億美元，其中 用于模具生產(chǎn)的就占十分之一；去年我國模具生產(chǎn)所需超硬質(zhì)合 金和陶瓷等超硬刀具銷售額約 12 億元，其中 90%依賴進(jìn)口。 隨 著計(jì)算機(jī)軟件的發(fā)展和進(jìn)步，CAD/CAE/CAM技術(shù)也日臻成熟，其現(xiàn)代模具中的應(yīng)用將越來越廣泛?？梢灶A(yù)料不久的將來，模具制 造業(yè)將從機(jī)械制造業(yè)中分離出來，而獨(dú)立成為國民經(jīng)濟(jì)中不可缺 少的支柱產(chǎn)業(yè)，與此同時(shí)，也進(jìn)一步促進(jìn)了模具制造技術(shù)向集成 化、智能化、益人化、高效化方向發(fā)展。因此，大力發(fā)展模具工 業(yè)可以促進(jìn)我國更快的走向工化

20、國家。模具技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該為適應(yīng)模具產(chǎn)品“交貨期短”、“精度 高”、“質(zhì)量好”、“價(jià)格低”的要求服務(wù)。達(dá)到這一要求急需 發(fā)展如下幾項(xiàng)：全面推廣CAD/CAM/CAj技術(shù)：模具CAD/CAM/CAj技術(shù)是模 具 設(shè)計(jì)制造的 發(fā) 展方向。隨著微機(jī) 軟件 發(fā)展和 進(jìn)步， 普及 CAD/CAM/CA技術(shù)的條件已基本成熟，各企業(yè)將加大CAD/CAM技術(shù) 培訓(xùn)和技術(shù)服務(wù)的力度；進(jìn)一步擴(kuò)大 CAE技術(shù)的應(yīng)用范圍。計(jì)算 機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展正使 CAD/CAM/CA技術(shù)跨地區(qū)、跨企業(yè)、跨院所 地在整個(gè)行業(yè)中推廣成為可能，實(shí)現(xiàn)技術(shù)資源重新整合，使虛擬 制造成為可能。(2) 高速銑削加工：國外近年來發(fā)展的高速銑削加工，大

21、幅度 提高了加工效率，并可獲得極高的表面光潔度。(3) 模具掃描及數(shù)字化系統(tǒng)： 高速掃描機(jī)和模具掃描系統(tǒng)提供 了從模型或?qū)嵨飹呙璧郊庸こ銎谕哪Ｐ退璧闹T多功能，大大 縮短了模具的在研制制造周期。有些快速掃描系統(tǒng)，可快速安裝 在已有的數(shù)控銑床及加工中心上，實(shí)現(xiàn)快速數(shù)據(jù)采集、自動生成各種不同數(shù)控系統(tǒng)的加工程序、不同格式的CAD數(shù)據(jù)，用于模具制造業(yè)的“逆向工程。(4) 電火花銑削加工。(5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化程度：我國模具標(biāo)準(zhǔn)化程度正在不斷提 高，估計(jì)目前我國模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率已達(dá)到 30%左右。國外發(fā) 達(dá)國家一般為 80%左右。(6) 優(yōu)質(zhì)材料及先進(jìn)表面處理技術(shù)： 選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用相應(yīng) 的表面

22、處理技術(shù)來提高模具的壽命就顯得十分必要。(7) 模具研磨拋光將自動化、智能化：模具表面的質(zhì)量對模具 使用壽命、制件外觀質(zhì)量等方面均有較大的影響，研究自動化、 智能化的研磨與拋光方法替代現(xiàn)有手工操作，以提高模具表面質(zhì) 量是重要的發(fā)展趨勢。(8) 模具自動加工系統(tǒng)的發(fā)展 。然近年來我國模具行業(yè)職工 隊(duì)伍發(fā)展迅速，估計(jì)目前已達(dá)近百萬人，但由于模具企業(yè)數(shù)量的 急劇膨脹、傳統(tǒng)教育的力不從心以及模具技師的老齡化，模具人 才遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上行業(yè)的發(fā)展需求，主要表現(xiàn)在：1) 總量不足。對中國的模具企業(yè)來說， 如何更好地管理人才， 如何留住人才，如何為人才提供足夠的平臺和發(fā)展空間是擺在眼 前的一個(gè)嚴(yán)峻的、迫切需要解決

23、的課題，否則，人才緊缺問題將 成為中國模具工業(yè)繼續(xù)高速發(fā)展的一個(gè)重要障礙。2) 因選材和用材不當(dāng)，致使模具過早失效，大約占失效模 具的 45%以上。在整個(gè)模具價(jià)格構(gòu)成中，材料所占比重不大，一 般在20%30% 。因此，選用優(yōu)質(zhì)鋼材和應(yīng)用表面處理技術(shù)來提 高模具的壽命就顯得十分必要。對于模具鋼來說，要采用電渣重 熔工藝，如采用粉末冶金工藝制造的粉末高速鋼等。3) 模具鋼品種規(guī)格多樣化、產(chǎn)品精細(xì)化、制品化，盡量縮短供 貨時(shí)間亦是重要發(fā)展趨勢。這只是發(fā)展模具工業(yè)的三個(gè)重要部分，要向使模具工業(yè)在我 國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中發(fā)揮更大的作用，需要國家更大的關(guān)注與投入，帶 動相關(guān)人員研究和發(fā)展。模具的出現(xiàn)可以追溯到幾千

24、年以前的陶瓷燒制和青銅器鑄 造，但其大規(guī)模應(yīng)用確是隨著現(xiàn)代工業(yè)的崛起而發(fā)展起來的。從 世界范圍看，當(dāng)時(shí)美國的沖壓技術(shù)走在最前列，而瑞士的精沖、 德國的冷擠壓技術(shù)、蘇聯(lián)對塑性加工的研究也處于世界先進(jìn)行列。 20 世紀(jì) 50 年代以前模具設(shè)計(jì)多憑經(jīng)驗(yàn)， 參考已有的圖紙和感性認(rèn) 識，根據(jù)用戶的要求，制作能滿足產(chǎn)品要求的模具，但對所設(shè)計(jì) 模具零件的機(jī)械性能缺乏了解。從 1955 年到 1965 年，人們通過 對模具主要零件的機(jī)械性能和受力狀況進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，對金屬塑 性加工工藝及原理進(jìn)行深入探討，使得沖壓技術(shù)得到迅猛發(fā)展。 在這期間歸納出的設(shè)計(jì)原則使得壓力機(jī)械、沖壓材料、加工方法、 模具結(jié)構(gòu)、模具材料、

25、模具制造方法、自動化裝置等領(lǐng)域面貌一 新，并向?qū)嵱没姆较蛲七M(jìn)。進(jìn)入 20 世紀(jì) 70 年代，不斷涌現(xiàn)出 各種高效率、高精度、高壽命的多功能的自動模具。從 20 世紀(jì) 70年代至今，計(jì)算機(jī)逐漸進(jìn)入了模具生產(chǎn)的設(shè)計(jì)、制造、管理等各 個(gè)領(lǐng)域；輔助進(jìn)行零件圖形輸入、毛胚展開、調(diào)料排樣、確定模 具尺寸和標(biāo)準(zhǔn)、繪制裝配圖和零件圖、輸出NC程序等工作，使得模具設(shè)計(jì)、加工精度與復(fù)雜性不斷提高，模具制造周期不斷縮短。 當(dāng)前國際上計(jì)算機(jī)（CAD和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM的發(fā)展趨勢 是：繼續(xù)發(fā)展幾何圖形系統(tǒng)以滿足復(fù)雜零件和模具的要求； 在 CAD 和CAM的基礎(chǔ)上建立生產(chǎn)集成系統(tǒng)（CIMS ;開展塑性成形模擬 技術(shù)

26、的研究，以提高工藝分析和模具 CAD的理論水平和實(shí)用性； 開發(fā)智能數(shù)據(jù)庫和分布式數(shù)據(jù)庫，開發(fā)專家系統(tǒng)和智能CAD等。隨著工業(yè)技術(shù)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和快速適應(yīng)工業(yè)產(chǎn)品更新?lián)Q 代和提高質(zhì)量的要求，發(fā)達(dá)國家從 20 世紀(jì) 50 年代就開始了模具 CAD/CAMfe術(shù)的研究。如美國通用汽車公司早在20世紀(jì)50年代就 將CAD/CA技術(shù)應(yīng)用于汽車覆蓋件的設(shè)計(jì)與制造；20世紀(jì)70年代 日本機(jī)械工程實(shí)驗(yàn)室和日本旭光學(xué)工業(yè)公司分別開發(fā)了連續(xù)模設(shè) 計(jì)系統(tǒng)MEL和沖空彎曲模系統(tǒng)PENTA； 1982年，日立公司研制了 沖裁模CAD系統(tǒng)。到20世紀(jì)80年代，模具CAD/CAM技術(shù)已廣泛 應(yīng)用于冷沖模具的設(shè)計(jì)與制造。冷

27、沖壓的加工工藝在我國的具有悠久的歷史。半個(gè)世紀(jì)以來， 我國的冷沖壓工藝和其他生產(chǎn)工藝一樣得到了迅速的發(fā)展。冷沖 壓加工的工藝和設(shè)備正在不斷的發(fā)展（包括沖壓模具技術(shù)的發(fā) 展 ，把冷沖壓技術(shù)提高到了新的水平。為適應(yīng)冷沖壓工藝水平 的提高，我國對沖模的研制也在不斷加強(qiáng)。但是總體上說，我國 模具工業(yè)起步較晚、基礎(chǔ)差，就總量來看，大型、精密、浮渣、 長壽名命模具產(chǎn)需矛盾仍然十分突出。雖然在模具的制造方法、 手段方面達(dá)到了國際水平，模具結(jié)構(gòu)、功能方面也接近國際水平， 但是在制造的質(zhì)量、精度、制造周期和成本方面和國外還存在一定的差距。我國模具CAD/CAM技術(shù)從20世紀(jì)80年代才起步，長期處于低水平重復(fù)開發(fā)

28、階段，許多軟件依賴于進(jìn)口，對許多引進(jìn)的CAD/CAM系統(tǒng)缺乏二次開發(fā)。1.4 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容本文對拉伸模具設(shè)計(jì)進(jìn)行了全面的介紹和分析，并在此基礎(chǔ) 上對拉伸模具進(jìn)行了設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括工藝性分析擬定 零件的工藝方案及模具結(jié)構(gòu)，計(jì)算工具壓力選取壓力機(jī)及確定壓 力中心，確定模具結(jié)構(gòu)及繪制模具總裝配圖，凹凸模公差的計(jì)算 及半徑的確定，確定各主要零件的尺寸，設(shè)計(jì)并繪制總圖，繪制 部分非標(biāo)準(zhǔn)零件圖等一系列工作。第 2 章 基礎(chǔ)理論分析2.1 沖壓工藝介紹沖壓主要是按工藝分類，可分為分離工序和成形工序兩大類。 分離工序也稱沖裁，其目的是使沖壓件沿一定輪廓線從板料上分 離，同時(shí)保證分離斷面的質(zhì)量要求。成形

29、工序的目的是使板料在 不破坯的條件下發(fā)生塑性變形，制成所需形狀和尺寸的工件。在 實(shí)際生產(chǎn)中，常常是多種工序綜合應(yīng)用于一個(gè)工件。沖裁、彎曲、 剪切、拉深、脹形、旋壓、矯正是幾種主要的沖壓工藝。沖壓用板料的表面和內(nèi)在性能對沖壓成品的質(zhì)量影響很大， 要求沖壓材料厚度精確、均勻；表面光潔，無斑、無疤、無擦傷、 無表面裂紋等；屈服強(qiáng)度均勻，無明顯方向性； 均勻延伸率高； 屈強(qiáng)比低；加工硬化性低。在實(shí)際生產(chǎn)中，常用與沖壓過程近似的工藝性試驗(yàn)，如拉深 性能試驗(yàn)、脹形性能試驗(yàn)等檢驗(yàn)材料的沖壓性能，以保證成品質(zhì) 量和高的合格率。模具的精度和結(jié)構(gòu)直接影響沖壓件的成形和精度。 模具制造 成本和壽命則是影響沖壓件成本

30、和質(zhì)量的重要因素。模具設(shè)計(jì)和 制造需要較多的時(shí)間，這就延長了新沖壓件的生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。模座、模架、導(dǎo)向件的標(biāo)準(zhǔn)化和發(fā)展簡易模具 （ 供小批量生 產(chǎn)） 、復(fù)合模、多工位級進(jìn)模 （ 供大量生產(chǎn) ） ，以及研制快速換模裝 置，可減少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于減 少沖壓生產(chǎn)準(zhǔn)備工作量和縮短準(zhǔn)備時(shí)間，能使適用于大批量生產(chǎn) 的先進(jìn)沖壓技術(shù)合理地應(yīng)用于小批量多品種生產(chǎn)。沖壓設(shè)備除了厚板用水壓機(jī)成形外，一般都采用機(jī)械壓力機(jī)。以現(xiàn)代高速多工位機(jī)械壓力機(jī)為中心，配置開卷、矯平、成品收 集、輸送等機(jī)械以及模具庫和快速換模裝置，并利用計(jì)算機(jī)程序 控制，可組成高生產(chǎn)率的自動沖壓生產(chǎn)線。在每分鐘生產(chǎn)數(shù)十、

31、數(shù)百件沖壓件的情況下，在短暫時(shí)間內(nèi)完成送料、 沖壓、出件、排廢料等工序，常常發(fā)生人身、設(shè) 備和質(zhì)量事故。因此，沖壓中的安全生產(chǎn)是一個(gè)非常重要的問題。拉伸是利用拉伸模具將沖裁好的平板毛坯壓制成各種開口的 空心件，或?qū)⒁阎瞥傻拈_口空心件毛坯，加工成其他形狀空新建 的一種基本沖壓加工方法，拉伸的應(yīng)用非常廣泛，是冷沖壓的基 本工序之一。利用拉伸工藝可以制得筒形、階梯形、 球形、錐形、拋物線形 等旋轉(zhuǎn)體零件，也可以制得方盒形等非旋轉(zhuǎn)體零件，若將拉伸與 其他工藝（如膨脹、翻邊等）復(fù)合，就可以加工出形狀非常復(fù)雜 的零件，因此拉伸的應(yīng)用非常廣泛。如圖2-1所示為典型的拉伸件。圖2-1拉伸件示意圖2.2拉深件類

32、型拉深可分為不變薄拉深和變薄拉深。前者拉深成形后的零件, 其各部分的壁厚與拉深前的坯料相比基本不變；后者拉深成形后 的零件，其壁厚與拉深前的坯料相比有明顯的變薄，這種變薄是 產(chǎn)品要求的，零件呈現(xiàn)是底厚、壁薄的特點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng) 用較多的是不變薄拉深。本章介紹不變薄拉深工藝與模具設(shè)計(jì)。拉深所使用的模具叫拉深模。拉深模結(jié)構(gòu)相對較簡單，與沖 裁模比較，工作部分有較大的圓角，表面質(zhì)量要求高，凸、凹模 間隙略大于板料厚度。圖2-1為有壓邊圈的首次拉深模的結(jié)構(gòu)圖， 平板坯料放入定位板6內(nèi)，當(dāng)上模下行時(shí)，首先由壓邊圈 5和凹 模7將平板坯料壓住，隨后凸模10將坯料逐漸拉入凹?？變?nèi)形成 直壁圓筒。成形后，

33、當(dāng)上?；厣龝r(shí)，彈簧 4恢復(fù)，利用壓邊圈5 將拉深件從凸模10上卸下，為了便于成形和卸料，在凸模 10上 開設(shè)有通氣孔。壓邊圈在這副模具中，既起壓邊和卸料的作用。2.3筒形件變形分析筒形件拉伸的變形綜合起來可以概括如下：平板毛坯在凸模 壓力的作用下，凸模底部的材料變形很小，而毛坯D-d的環(huán)形區(qū)的金屬在凸模壓力的作用下，要受到拉應(yīng)力和壓應(yīng)力的作用， 徑向伸長、切向縮短，一次流入凹、凸模的間隙里成為筒壁，最 后，使平板毛坯完全變味圓筒形工件為止。d圖2-3拉伸時(shí)的材料轉(zhuǎn)移109 薩圖2-2拉伸模具示意圖1模柄2上模座3凸模固定板 4彈簧5 壓邊圈6定位板7凹模8 下模座9卸料螺釘10凸模2.4拉深成

34、形過程中出現(xiàn)的問題及防止措施起皺起皺主要是由于凸緣處的切向壓應(yīng)力超過了板料的臨界壓應(yīng) 力所引起的。1）起皺的影響起皺不利于拉深變形a 、由于起皺，毛坯不能被拉過凸凹模間隙面而拉斷b、輕微起皺的毛坯即使拉過凸凹模間隙，也會在筒壁上留下 起皺痕跡而影響質(zhì)量。2）起皺的影響因素：a: 凸緣部分材料的相對厚度 t/Db: 切向壓應(yīng)力的大小 ，拉深時(shí)，變形程度越大， 就越容易起皺。 c: 材料的力學(xué)性能板料的屈強(qiáng)比小， 則屈服極限小， 變形區(qū)內(nèi)的切向壓應(yīng)力也相 對減小，因此板料不容易起皺3）防皺措施：主要采用壓邊圈防皺a: 用于雙動沖床的剛性壓邊圈 , 主要靠調(diào)整壓邊圈與凹模表面 間隙保證防皺；b: 用

35、于單動沖床的彈性壓邊圈， 常用動源為橡膠、 彈簧、氣墊。拉裂 拉深時(shí)筒壁總拉應(yīng)力超過筒壁最薄弱處的材料強(qiáng)度時(shí)， 拉深件 產(chǎn)生破裂。原因：1）由于法蘭起皺， 坯料不能通過凸凹模間隙， 使筒壁拉應(yīng)力增 大；2）壓邊力過大，使徑向拉應(yīng)力增大；3）變形程度太大。防止拉裂的措施 :1）采用適當(dāng)?shù)睦畋群蛪哼吜Γ?）增加凸模的表面粗糙度， 改善凸緣部分變形材料的潤滑條件；3）合理設(shè)計(jì)模具工作部分的形狀；4）選用拉深性能好的材料。2.5拉深系數(shù)的計(jì)算拉深系數(shù)拉深系數(shù)是指拉深后圓筒形件的直徑與拉深前毛坯（或半成 品）的直徑之比。即：mi = d! /Dm2 =d2/d1mn =dn/dn工件的直徑與毛坯直徑之

36、比稱為總拉深系數(shù)，即工件所需要的 拉深系數(shù)： dndid2dzdn m 總.m1m2 .m!mnD Ddidn/dn影響極限拉深系數(shù)的因素（1）材料的組織與力學(xué)性能（2）板料的相對厚度t/D 相對厚度越大，拉伸系數(shù)越小。（3）拉深工作條件1）模具的幾何參數(shù)：凸、凹模圓角半徑。一般凸、凹模圓 角半徑越大；拉深系數(shù)越?。?）潤滑條件；3）壓料圈的壓料力（采用合理的壓料力）；(4) 拉深方法、拉深次數(shù)、拉深速度、拉深件的形狀等。2.6拉深次數(shù)及工序尺寸計(jì)算拉深次數(shù)的確定當(dāng)m二d/D > m拉伸極限時(shí)，拉深件可一次拉成， 否則需要多次拉深。其拉深次數(shù)的確定有以下幾種方法：(1) 查表法(沖模設(shè)計(jì)

37、應(yīng)用實(shí)例表4-10和4-11)(2) 推算方法根據(jù)極限拉深系數(shù)和毛坯直徑，從第一道拉深工序開始逐步 向后推算各工序的直徑，一直算到得出的直徑小于或等于工件直 徑，即可確定所需的拉深次數(shù)。各次拉深工序件尺寸的確定工序件直徑的確定dm1Dd2 =m2d1式中：dd2 dn4、dn為第=1十2、一()、門道工序的直 徑；mm2mn為第1、2、n道工序的極限拉深系數(shù)；D為毛坯直徑。2.7圓筒形件拉深的壓邊力與拉深力壓邊力壓料裝置產(chǎn)生的壓邊力FQ大小應(yīng)該適當(dāng):任何形狀的拉深件：Fq二AP式中A壓料圈下坯料的投影面積；P單位面積壓料力。 圓筒形件首次拉深Fq J D di 2rAi 2 P（2-1）4圓筒

38、形件以后各次拉深Fqdi一 di 2Ai 2P4（i = 2、3、n）拉深力拉深力計(jì)算公式為：Fi F©t；bki（2-2）式中：d-拉伸件的直徑；匚b材料的強(qiáng)度極限；F-拉伸力；t -材料厚度；K -修正因數(shù)。采用壓料圈拉深時(shí)首次拉深Fi - dit；bki（2-3）以后各次拉深Fn 一 'dnbkn（i = 2、3、n）Ki、k2值可查模具設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表 4-i5。不采用壓料圈拉深時(shí)首次拉深Fi =i.25diKbki以后各次拉深Fn =13dnt；bkn（i = 2、3、n）公稱壓力單動壓力機(jī)，其公稱壓力應(yīng)大于工藝總壓力Fz。工藝總壓力為：Fz 二 F Fq（ 2-4）

39、在實(shí)際生產(chǎn)中，可以按下式來確定壓力機(jī)的公稱壓力：淺拉深Fg _ 1.251.4 Fz（2-5）深拉深Fg 一 1.7 2.0 Fz2.8拉深工藝的輔助工序1. 潤滑在凹模圓角、平面、壓邊圈表面及與這些部位相接觸的毛坯 表面，應(yīng)每隔一定周期均勻抹涂一層潤滑油，并保持潤滑部位干 凈.2. 熱處理在多道拉深時(shí)，為了恢復(fù)冷加工后材料的塑性，應(yīng)在工序中 間安排退火，以軟化金屬組織。拉深工序后還要安排去應(yīng)力退火。 一般拉深工序間常采用低溫退火。各種材料不需熱處理可以拉深 的次數(shù)。3. 酸洗退火后工件表面必然有氧化皮和其他污物，在繼續(xù)加工時(shí)會 增加模具的磨損，因此必需要酸洗，否則使拉深不能正常進(jìn)行。第 3

40、章 工藝分析3.1 筒形件工藝分析工件圖：如圖 3-1 所示8OO-462500 O圖3-1工件圖工件材料為304不銹鋼，具有較好的可拉伸性，材料厚度為0.8 mm，生產(chǎn)批量為大批量。2.2工藝方案分析方案1:先落料，在拉伸，然后沖孔，最后切邊。采用單工序模。 方案2:落料-拉伸-沖孔-切邊連續(xù)沖壓。采用連續(xù)模生產(chǎn)。方案3:落料-拉伸-沖孔-切邊復(fù)合沖壓。采用復(fù)合生產(chǎn)。工藝方案分析：方案1模具結(jié)構(gòu)簡單，但需要4道工序，即需要 落料模，拉伸模，沖孔模三套模具。生產(chǎn)率低，難以滿足該零件 的年產(chǎn)量要求。方案 2只需一套模具，生產(chǎn)率很高，但零件的沖 壓性能稍差。欲保證沖壓零件的形位精度，需在模具上射到

41、正銷 導(dǎo)正，模具制造成本高，安裝也比較復(fù)雜。方案3既能保證生產(chǎn)率，又能保證形位精度、尺寸精度，盡管結(jié)構(gòu)方案比起方案1比較復(fù)雜，但由于兩件的幾何形狀單間對稱，模具制造并不困難。3.2計(jì)算毛坯直徑D計(jì)算原則：1）形狀相似原則：拉深毛坯的形狀一般與拉深件橫;截面形狀相似。旋轉(zhuǎn)體零件的拉深毛坯可采用圓形毛坯；2) 面積相等原則：拉深前后材料的體積不變，對于不變薄拉深， 可按拉深前毛坯表面積等于拉深后工件表面積進(jìn)行計(jì)算；3) 在計(jì)算毛坯尺寸時(shí)，必須計(jì)入修邊余量S。在不變薄拉伸中， 一般都按“毛坯的面積等于工作的面積”的等面積法原則來確定 各類拉伸工件的毛坯尺寸。筒形件毛坯直徑的計(jì)算公式為：2 2D =

42、d 4dH -1.72dR-0.56R(3-1 )式中：D -坯料直徑；d、H、r-為拉伸件的直徑、高度、圓角半徑。如圖2-1所示h =(22-0.4) mm =21.6 mmd =(46-0.125-0.8) mm =45.2 mm工件的相對高度h/d =19.6mm/45.2mm=0.48根據(jù)相對高度從沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表 4-3中查得修邊余 量 h=2 mm。H = h =h = 21.6mm 2mm = 23.6mmr = 6 -0.4 mm 二 5.6mm該工件為無凸緣圓筒形件，根據(jù)等面積原則采用解析發(fā)求毛坯直徑。由式3-1得：/22-D 二 D = 45.224 45.2 23.6

43、-1.72 6 45.2 -0.56 5.62二 76.6mm3.3判斷拉伸次數(shù)當(dāng)m =d/D >m拉伸極限時(shí)，拉深件可一次拉成，否 則需要多次拉深。工件的總拉伸系數(shù)為m總=d / D = 45.2mm/76.6mm = 0.59毛坯的相對厚度t/D = 0.8mm/76.6mm = 0.0104根據(jù)沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例式（4-33）判斷拉伸時(shí)是否需要 壓邊圈。因 0.045 （1-m總）=0.045 總-0.59）=0.0185而 t/D=0.0104v0.045 （1-m總）=0.0185,所以需要壓邊圈。由沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表 4-2中查的首次拉伸的極限拉伸 因數(shù) g = 0.55。因m

44、總> g，所以工件只需要一次拉伸。3.4壓邊力的計(jì)算壓邊力要選擇適當(dāng)，如果壓邊力過大，工件會被拉斷；壓邊力 過小，工件凸緣會起皺。由式2-1可知壓邊力的計(jì)算公式為：Fq =王 D2 （d1 +2r凹予 q4式中：r凹 二 r凸=6mm， D=76.6mm， d1 =45.2mm由沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表 4-16查得p =4MPa 。把各已經(jīng)數(shù)據(jù)帶入上式，得壓邊力為Fq =3.14亠 4 76.62 - 45.2 2 6 “ 4MPa=7.86 KN3.5拉伸力的計(jì)算單動力機(jī)進(jìn)行拉伸時(shí)，其壓邊力靠彈性元件產(chǎn)生，常用的有氣 墊、彈簧、橡膠墊等。由式2-3計(jì)算拉伸力：F = K 二dt 二 b已知

45、m =0.59，由沖模設(shè)計(jì)應(yīng)用實(shí)例表 4-18中查得 K -0.86，304不銹鋼的強(qiáng)度極限 6二716.8 MPa。將 K -0.86，d =45.2mm，t =0.8mm，二b= 7168 MPa 帶入拉 伸力計(jì)算公式，即：F = 0.86 3.14 45.2 716.8 N = 87.49KN3.6公稱壓力的計(jì)算工件的拉伸為淺拉伸，由式2-5得公稱壓力：F壓-1.4 F Fq =1.47.86 87.49 KN =133.49KN所以壓力機(jī)的公稱壓力要大于 134KN。第4章模具工作部分尺寸的計(jì)算4.1拉伸模的間隙拉伸膜的間隙之凹凸模橫向尺寸的差值，如圖4-1所示，雙邊間隙用z表示。Z/

46、2圖4-1拉伸模間隙圖間隙過小，工件質(zhì)量好，但拉伸力大，工件容易拉裂，模具 磨損嚴(yán)重，壽命低。間隙過大，拉伸力小，模具壽命雖然提高了， 但工件容易起皺、變厚，側(cè)壁不直，口部邊線不齊，工件質(zhì)量差。 因此確定間隙的原則是：既要考慮版聊公差的影響，又要考慮毛 坯口部增厚的現(xiàn)象，故毛坯值一般比毛坯厚度要略大一些。 由模具設(shè)計(jì)與制造表3-3查得拉伸模的單邊間隙為：Z = 1.1t（ 4-1）式中t為毛坯厚度，t=0.8 mm，故Z = 1.1t 二 0.88mm4.2拉伸模的圓角半徑凹模的圓角半徑凹模圓角半徑r凹對拉伸工作影響很大。r凹過小時(shí)，毛坯被拉 入凸模的阻力就大，拉伸力也增加，容易使工件產(chǎn)生劃痕

47、、變薄 甚至拉裂，還使具壽命降低。r凹過大，會使壓邊圈下的毛坯懸空， 使有效壓邊積減小，容易起皺。在不起皺的前提下，凹模圓角半 徑越大越好。首次拉深時(shí)，凹模圓角半徑可由下式確定：r凹二 °.8 . D D d t式中：D -毛坯直徑;Dd -凹模內(nèi)徑;t -材料厚度。以后各次拉深的凹模圓角半徑可逐漸縮小，一般可?。喊糿 = °.6 0.8凹 nd（ 4-2）凸模圓角半徑凸模圓角半徑r凸對拉伸工拉伸膜的間隙之凹凸模橫向尺寸的差值，如圖4-1所示，雙邊間隙用z表示。間隙過小，工件質(zhì)量好，但拉伸力大，工件容易拉裂，模具 磨損嚴(yán)重，壽命低。間隙過大，拉伸力小，模具壽命雖然提高了，

48、但工件容易起皺、變厚，側(cè)壁不直，口部邊線不齊，工件質(zhì)量差。 因此確定間隙的原則是：既要考慮版聊公差的影響，又要考慮毛 坯口部增厚的現(xiàn)象，故毛坯值一般比毛坯厚度要略大一些。凹模圓角半徑r凹對拉伸工作影響很大。r凹過小時(shí)，毛坯被拉 入凸模的阻力就大，拉伸力也增加，容易使工件產(chǎn)生劃痕、變薄 甚至拉裂，還使具壽命降低。r凹過大，會使壓邊圈下的毛坯懸空， 使有效壓邊積減小，容易起皺。在不起皺的前提下，凹模圓角半 徑越大越好。首次拉深時(shí)，凹模圓角半徑可由下式確定：r凹二 °.8、 D -Dd t以后各次拉深的凹模圓角半徑可逐漸縮小。凸模圓角半徑凸模圓角半徑r凸對拉伸工作也有影響。r凹.二 0.6

49、 0.8 r凹 n（4-2）作也有影響。當(dāng)r凸過小時(shí)，則腳步彎曲變形大，危險(xiǎn)斷面容 易拉伸。當(dāng)r凸過大時(shí)，則毛坯底部的承壓面積減小，懸空面積增 大，容易產(chǎn)生底部的變薄和起皺。除了最后一次拉伸，凸模的圓角半徑r凸應(yīng)比凹模圓角半徑略小，即：凸=0.81 r凹根據(jù)以上原則，凹模的圓角半徑r凸等于工件的外圓角半徑，即:r凹二6mm凸模的圓角半徑r凸：0.8r凹 : 0.8 6mm 4.8mm。4.3凹凸模工作部分的尺寸和公差當(dāng)工件的內(nèi)形尺寸及公差有要求時(shí)，以凹模為基準(zhǔn)時(shí)凹模尺寸為(4-3)D凹二 D- 0.75凸模尺寸為：。凸=D - 0.75 ： - 2Z i .:凸（4-4）當(dāng)工件的內(nèi)形尺寸及公差

50、有要求時(shí)，以凸模為基準(zhǔn)，先定凸模尺寸。考慮到凸?；静荒p，以及工件的回彈情況，凸模的開始尺寸不要取得過大。凸模尺寸為：D凸二 D04.凸（4-5）凹模尺寸為：。凹=D 0.42Z 0 凹（4-6）由于工件需要外形尺寸，則以凹模尺寸為基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算，如圖4-2所示。圖4-2拉伸刃口計(jì)算圖根據(jù)模具設(shè)計(jì)與制造中的表 3-5可以查得:凹=0.05mm;凸=-0.03;根據(jù)式4-5可得凹模計(jì)算式為：D凹二 D max-0.75 , 0 '凹凹模的結(jié)構(gòu)如下圖4-345.81+0.05-0圖4-3凹模結(jié)構(gòu)示意圖將D = 46mm,0.25mm代入上式得：D凹二 D max0.75 , 0 '

51、凹二 46 -0.75 0.25=45.8100.05根據(jù)式4-6可得凸模的計(jì)算式為：D凸=Dmax - 0.75： - 2Z i 凸凸模的結(jié)構(gòu)如下圖4-4所示：44.050-0.03圖4-4凸模結(jié)構(gòu)示意圖將 D =46mm,= 0.25mm, Z = 0.88mm代入上式得:D凸=(Dmax 0.75也-2Z=46 - 0.75 0.25 - 0.88二 44.0500,034.4模具的總體設(shè)計(jì)模具的總裝圖如圖4-5所示11121314151617212019圖4-5模具裝配圖1-打桿2-擋環(huán)3-模柄4、21-銷釘5、14-螺釘6-上模板7-墊板8-中墊板9-凹模10-打板11-壓邊圈12-

52、凸模13-凸模固定板15-下模板16-托板18-橡膠板19-螺母20-下模座說明：拉伸模具在單動拉力機(jī)上拉伸，壓邊圈采用平面式的， 坯料用壓邊圈的凹模定位，凹槽深度小于0.8伽，以便壓料，壓邊力用彈性元件控制，模具采用倒裝結(jié)構(gòu)，卸料使用卸料螺釘頂 出。模具的閉合的高度為H 上模二 30 8 14 23 mm 二 75mm取H壓=20mm, H固=20mm, H下模座=40mm,則模具的閉合 高度為：H 模=75 20 20 40 mm = 155mm4.5卸料裝備的選擇卸料裝置一般分為固定卸料裝置和彈壓卸料裝置兩種形式。 在固定卸料裝置中，卸料板和導(dǎo)料板是做成一體或者分開兩種。 分開的主要方式

53、是從凸模上卸下條料。適用于沖壓材料較厚、沖 裁力較大的模具。懸臂式固定卸料裝置哦，適用于成型后制件的 沖孔模。鉤形固定卸料裝置，適用于簡單的彎曲和拉伸件的沖孔 模。固定卸料裝置，用螺釘和小丁固定在下模板上。固定卸料裝 置能承受較大的卸料力，卸料安全可靠。篤定卸料版與凸模的雙 面間隙一般去0.42毫米之間。剛性卸料版的厚度取決于卸料力 的大小及模具的尺寸的大小，一般取 525毫米。彈簧和橡膠是模具中廣發(fā)使用的彈性原件，主要用于卸料。壓縮彈簧在模具設(shè)計(jì)時(shí)，彈簧按標(biāo)準(zhǔn)選用收線壓力要足夠大即彈 簧的與壓力要大于卸料力初一彈簧的個(gè)數(shù)。壓縮量要足夠用害的 復(fù)合模具結(jié)構(gòu)空間的要求。而橡膠語序承受的負(fù)荷比彈簧要大， 而且安裝調(diào)整方便，成本低，是模具中使用最廣泛的原件。橡膠 在